【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人领域，更具体地，涉及一种并联手术机器人。
技术介绍
1、我司现有的并联机器人，存在工作空间较小且难以计算的问题。置钉方向和整体构型存在夹角，会导致结构受力为侧向受力，是直线运动单元受力最薄弱的方向(侧向承载能力约为轴向负载能力1/4)，使机器人整体负载参数偏低，且超出负载能力后会导致机器人寿命降低。同样因为置钉方向和整体构型的夹角，经验不足或空间想象能力弱的操作者无法掌握精确定位的有效工作空间，即便有粗定位辅助屏，但由于交互规则复杂，仍然会让操作者在粗调阶段耗费大量精力，降低使用体验。
2、目前现有产品并联机器人可以依据其较高的负载和精度完成骨科手术中导针植入的核心功能。但目前设计具有一定局限性，为提升并联机器人的使用体验，以下三点是提升产品性能的主要优化方向。
3、1.由于其构型限制，实际应用中的主动工作空间较小，在手术中需要医生长时间的手动操作进行粗定位瞄准，才能进入其主动工作的空间。
4、2.目前的设计中，机器人主体的运动范围与末端工具存在装配夹角。执行置钉动作时机器人的受力方向主要为侧向受力，而侧向力是并联机器人承载最差的受力状态，容易引起直线运动单元故障或寿命降低。
5、3.当前设计中根据末端工具与机器人主体的装配位置关系，需要将机器人主体的运动范围转化成末端工具的运动范围，使用者再根据末端工具的运动范围去“套住”目标螺钉。需要复杂的空间想象能力才能完成粗定位工作，因此便捷高效的交互方式也成了产品优化的主要难点。
技术实现思
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种并联手术机器人，该并联手术机器人既能发挥高负载的优势，又能弥补并联机器人工作空间小、粗调困难、受力状态不佳的问题，可以实现导航引导下的精确置钉功能。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种并联手术机器人，包括：
3、上基座，沿外侧圆周方向均匀设置有三个第一连接部；
4、下基座，沿外侧圆周方向均匀设置有三个第二连接部，所述上基座和所述下基座为同心设置，所述第一连接部和所述第二连接部为交错设置，每个所述第一连接部和相邻的所述第二连接部的距离相同；
5、六个直线驱动单元，在所述上基座的外周均匀设置，每个所述直线驱动单元的两端分别连接一个所述第一连接部和一个所述第二连接部；
6、两个关节轴承，分别设置在所述上基座和所述下基座的中心位置；
7、导向结构，依次贯穿于两个所述关节轴承。
8、可选地，所述上基座包括第一圆面，所述第一连接部与所述第一圆面的外周连接，所述下基座包括第二圆面，所述第二连接部与所述第二圆面的外周连接，所述上基座与所述第二圆面的径向尺寸相同。
9、可选地，所述第一圆面和第二圆面上均匀开设有相同数量的镂空孔。
10、可选地，所述直线驱动单元包括：
11、上端运动副，与所述上基座连接；
12、下端运动副，与所述下基座连接；
13、中间驱动副，设置在所述上端运动副和所述下端运动副之间。
14、可选地，所述上端运动副和下端运动副为球铰或虎克铰。
15、可选地，所述驱动副为液压缸、气压缸或电缸。
16、可选地，所述导向结构贯穿于所述下基座的所述关节轴承，所述导向结构的一端与所述上基座的所述关节轴承连接。
17、可选地，所述上基座远离所述下基座的一侧设置有置针孔，所述置针孔设置在所述导向结构的延长方向上。
18、可选地，所述导向结构的另一端用于与把持臂的末端连接。
19、本专利技术提供了一种并联手术机器人，其有益效果在于：
20、1、该并联手术机器人的工作空间可调，以下基座为固定参考时，上基座可运动的范围与导向结构和下端关节轴承可形成一个类似三角形区域，而下基座下方伸出机器人部分的导向结构在运动时和下端关节轴承也可形成一个类似三角形区域，上下两个三角形为相似三角形，当上下基座的距离变化但导向结构长度不变时，上方三角形减小，下方三角形会变大，相应的，并联手术机器人的工作空间也会变大，因此并联手术机器人的工作空间大小能够比原有结构更加可控，支撑更加稳定，这样利用相似三角形原理，通过调整上下基座的间距，实现工作空间的放大或缩小，按需调整；
21、2、该并联手术机器人在执行置钉时，受力方向主要从上基座指向下基座，驱动副受力主要是沿着安装方向的推拉力，相较于原来驱动副主要为侧向受力的结构可以大大提升其负载能力，提高使用寿命；
22、3、该并联手术机器人中上下基座的关节轴承周边设置了与工作空间一致的镂空圆环结构，可以实现类似“准星”作用，在执行粗定位时，直接将上下基座的镂空圆环覆盖住目标定位区域，即可保证目标在并联机器人的主动工作空间内，这样该并联手术机器人在粗定位阶段就无需进行原来的空间位置转化的环节，可使粗定位操作更加直观可视化。
23、本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种并联手术机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的并联手术机器人，其特征在于，所述上基座包括第一圆面，所述第一连接部与所述第一圆面的外周连接，所述下基座包括第二圆面，所述第二连接部与所述第二圆面的外周连接，所述上基座与所述第二圆面的径向尺寸相同。
3.根据权利要求2所述的并联手术机器人，其特征在于，所述第一圆面和第二圆面上均匀开设有相同数量的镂空孔。
4.根据权利要求1所述的并联手术机器人，其特征在于，所述直线驱动单元包括：
5.根据权利要求4所述的并联手术机器人，其特征在于，所述上端运动副和下端运动副为球铰或虎克铰。
6.根据权利要求4所述的并联手术机器人，其特征在于，所述驱动副为液压缸、气压缸或电缸。
7.根据权利要求1所述的并联手术机器人，其特征在于，所述导向结构贯穿于所述下基座的所述关节轴承，所述导向结构的一端与所述上基座的所述关节轴承连接。
8.根据权利要求7所述的并联手术机器人，其特征在于，所述上基座远离所述下基座的一侧设置有置针孔，所述置针孔设置在所述导向结构的延长
9.根据权利要求7所述的并联手术机器人，其特征在于，所述导向结构的另一端用于与把持臂的末端连接。
...【技术特征摘要】
1.一种并联手术机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的并联手术机器人，其特征在于，所述上基座包括第一圆面，所述第一连接部与所述第一圆面的外周连接，所述下基座包括第二圆面，所述第二连接部与所述第二圆面的外周连接，所述上基座与所述第二圆面的径向尺寸相同。
3.根据权利要求2所述的并联手术机器人，其特征在于，所述第一圆面和第二圆面上均匀开设有相同数量的镂空孔。
4.根据权利要求1所述的并联手术机器人，其特征在于，所述直线驱动单元包括：
5.根据权利要求4所述的并联手术机器人，其特征在于，所述上端...
【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，穆克文，姚云峰，孙向民，
申请(专利权)人：北京罗森博特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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